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スイープ加振の改善

今日は共振点を探るスイープ加振のソフトウェアをすこしいじっている.
いままで250Hz近辺までだったのを1kHzまで掃引できるようにした.
それにあわせて出力信号も速度検出から電流検出にかえた.


予想では共振点でモータ電流が跳ね上がるかと思ったが,実際は下のグラフように落ち込む結果に.


はじめはプログラムが間違っていると思って何度かやってみたが,どうやらこれが正しい結果のようだ.
共振すると機械系は激しく振動して大きな騒音が発生するが,そのときのモータ電流は逆に下がって効率の良い省エネ駆動の状態になる.
共振というとメカや回路にダメージを与える悪者のようなイメージがあったが,意外にも共振は省エネであることが分かった.
共振をうまく使えば回路やメカの効率UPができそうだ.
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速度制御の効率化終了

ここに来てやっと速度検出プログラムの高速化処理の実装が完了した.
DTCとDSPを使った処理により,速度フィードバック周波数を1kHzから10kHzまで上げることができた.
また,入力可能なエンコーダパルス周波数も1MHz程度と従来の8倍程度高速化した.

いくつかの基本的なパタンでCP制御を行い,追従誤差や速度リプルのBefore-Afterを調査した.
制御周期を高速化しても同ゲインの追従性は向上しないが,ハイゲインにしたときの安定性はかなり改善した.
速度F/Bを10kHzにしたことで1.5倍~2.0倍のハイゲイン化が可能になった.

テストする中で,速度制御の高速化と同時に,検出速度そのものの精度が高くないとうまくいかないことが分かった.
速度の精度は主にエンコーダの分解能とDuty精度で決まってくる.
これらの性能が低いといくら高速でフィードバックがかかるプロセッサがあっても高周波ノイズが増幅され派手に発散するだけである.
結局は高精度・高追従のモーション制御には,高精度エンコーダと高速プロセッサが必要という,ありきたりの答えに行き着く.
プロフィール

もやね

Author:もやね
長野県在住の会社員(メカニカル・エンジニア).
ロボットは完全な趣味としてやってます.
E-mail:
mo_ya_ne[a]yahoo.co.jp
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